本报讯记者从中科院华南植物园获悉,该园科学家发现蚯蚓促进土壤碳净固存机制。相关成果日前发表于《自然通讯》杂志,并被选为亮点文章。据介绍,土壤生物对全球变化的响应和反馈是生态学的前沿和难点问题。蚯蚓作为生态系统的工程师,在生态系统碳循环中的贡献一直众说纷纭。已有研究表明,蚯蚓既能促进碳矿化,又能提高土壤碳稳定性,但上述结果似乎相互矛盾。不过,由于碳矿化更容易被观测到,蚯蚓促进碳矿化的观点得到多数实验的支持。事实上,碳矿化与碳稳定是同一过程的两个方面,会协同变化,只关注任何一方都无法确定蚯蚓是否促进碳的净固存。也就是说,蚯蚓是否促进碳固存,应该由蚯蚓对碳矿化碳稳定平衡的影响决定。针对此问题,科研人员提出了碳固存系数的概念,以量化蚯蚓对净碳固存的贡献。研究发现,蚯蚓加快了碳的活化过程,进而同时促进了碳矿化和碳稳定,但是后者增强的幅度远高于前者,即蚯蚓可通过对碳稳定和碳矿化的不对等促进而有利于碳的净固存。重要的是,蚯蚓对土壤二氧化碳通量及碳净固存的影响都可以通过比较碳固存系数在有蚯蚓和无蚯蚓系统中的取值来预测。业内专家认为,此项工作为蚯蚓对陆地生态系统碳循环贡献的量化研究建立了初步的理论框架和方法体系。同时,碳固存系数的概念同样可以应用于量化蚯蚓以外的因素对碳固存的净效应。《中国科学报》
(2013-10-24 第4版 综合)

研究发现蚯蚓促进土壤碳净固存机制

7月18日,中国科学院野外台站年会上,中科院副院长施尔畏为十名年轻的科研新星颁发2013年度CERN青年优秀论文获奖证书。

中科院每年授予十名从事资源环境研究的年轻科研工作者这个奖项,大部分获奖者在此之后都有不俗表现。施尔畏对他们给予高度评价。

中科院华南植物园副研究员张卫信第一个接过获奖证书,他在华南植物园研究员傅声雷的指导下,和美国学者合作发现蚯蚓促进土壤碳净固存机制,相关成果日前发表于《自然通讯》杂志,并被选为亮点文章。

与蚯蚓的不解之缘

作为华南植物园恢复生态学团队的一员,张卫信2008年博士毕业留园工作。但他对蚯蚓的研究可以追溯到2003年,他师从广东省昆虫研究所的郭明昉、李健雄和廖崇惠3位研究员,从事蚯蚓群落结构与植被关系的研究。其间,又跟随上海交通大学农业与生物学院教授邱江平学习蚯蚓分类鉴定,发现并命名7个蚯蚓新种:鹤山远盲蚓、
江门远盲蚓、南岭腔环蚓、大顶腔环蚓、鼎湖远盲蚓、廖氏远盲蚓及陈氏杜拉蚓。

2007年,他赴美国佐治亚大学奥德姆生态学院学习和从事蚯蚓入侵生态学研究,师从Paul
F. Hendrix 教授。

博士导师傅声雷从事的恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态系统恢复与重建的技术和方法及其生态学过程和机理的学科。但傅声雷老师的团队特别关注土壤生物和土壤生物网及其与植被的互作。在他的指导下,我以蚯蚓为切入点开展了一些与生态恢复相关的研究。张卫信告诉记者,这并不是一个新领域,蚯蚓的研究从达尔文就开始了,但是问题远比答案要多。

不一样的答案

土壤生物对全球变化的响应和反馈是生态学的前沿和难点。蚯蚓作为生态系统的工程师,其在生态系统碳循环中的贡献却一直众说纷纭。此前有研究称,蚯蚓翻耕土壤会使二氧化碳排放提高33%,
蚯蚓俨然成了气候变暖的元凶之一。

但是,大量的研究表明蚯蚓的确能提高土壤肥力,是农林业生产的益虫。蚯蚓似乎同时扮演着两个截然矛盾的角色。在气候变暖趋势越来越显著的今天,蚯蚓引发的矛盾令人纠结:要免费提高土壤肥力,还是要减少温室气体排放?

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